p Smartphones flexíveis, pulseiras "inteligentes", óculos com computador embutido:para que essas tendências decolem, precisamos de sistemas de energia adequados. Cientistas chineses desenvolveram agora uma bateria de íon de lítio em forma de fio que contém eletrodos que consistem em dois fios compostos feitos de nanotubos de carbono e óxido de titânio de lítio ou óxido de manganês de lítio. Como os pesquisadores relatam no jornal Angewandte Chemie , eles foram capazes de tecer suas baterias em luz, flexível, elástico, e baterias têxteis seguras com alta densidade de energia. p Os métodos anteriores para a produção de supercapacitores eletroquímicos em forma de fio torcendo dois eletrodos de fibra resultaram em sistemas com desempenho inferior que os impediram de serem colocados no mercado. As baterias de íon de lítio podem atingir densidade de energia significativamente maior, mas não foram produzidos anteriormente em forma de arame. Além de outras barreiras, os problemas de segurança associados às baterias de íon de lítio realmente entram em jogo. A fonte do problema de segurança é o lítio dendrítico, que pode se formar durante o carregamento excessivo, "crescendo" fora do ânodo e causando um curto-circuito. Isso pode causar a ignição da bateria. Isso parece especialmente crítico para baterias em forma de fio que podem ser esticadas, torcido, e dobrado durante o uso.

p Uma equipe liderada por Huisheng Peng da Universidade Fudan em Xangai agora conseguiu produzir baterias de íon de lítio em forma de fio que têm uma alta densidade de energia e também são seguras. O seu sucesso resulta da estrutura especial e dos materiais utilizados. O ânodo e o cátodo são duas fibras feitas de nanotubos de carbono de paredes paralelas que contêm óxido de titânio de lítio (LTO) ou partículas de óxido de manganês de lítio (LMO), respectivamente. Quando a bateria está carregando, Os íons de lítio são transferidos da rede LMO para o eletrólito e, em seguida, para a rede LTO do ânodo. O processo inverso ocorre à medida que a bateria está sendo descarregada. Como a inserção de Li ocorre em ~ 1,5 V (vs. Li / Li +) para o eletrodo composto LTO aplicado, a chance de curto-circuito causado pelo lítio dendrítico seria pequena e, portanto, as baterias são seguras.

p Os arranjos paralelos de nanotubos de carbono contínuos mantêm as nanopartículas; eles também são caminhos eficientes para o transporte de carga e servem como coletores de corrente. Os dois fios de eletrodo são dispostos em paralelo, separados por uma camada de isolante, e encerrado em um tubo termorretrátil. Para tornar os fios elásticos, eles podem ser enrolados em uma fibra elástica como o polidimetilsiloxano e revestidos com um eletrólito de gel de camada fina. Nem o alongamento repetido até duas vezes seu comprimento original, nem milhares de ciclos de deformação reduzem a capacidade da bateria.

p As baterias em forma de fio podem ser transformadas em fibras longas e tecidas em um tecido que pode ser incorporado a têxteis.